(57)【要約】【課題】  電源投入から電源の立ち上りを確認して、動作を開始するまでの時間を短縮する。【解決手段】  所定レベルに電源が立ち上がった時点で通常動作が可能となる通常動作用制御回路９と、この通常動作用制御回路９の電源立ち上げ時に、通常動作用制御回路９に接続された動作確認用シーケンサ５へ動作確認信号を送出する動作確認用シーケンサ制御回路４と、この動作確認信号によって行われる通常動作用制御回路９の動作確認の結果に基づき、通常動作用制御回路９へ通常動作を指令する確認指示・判定回路６とを備える。【選択図】        図１
2005129187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作確認時電源供給され、電源が所定レベルに立ち上がった時点で通常動作が可能となる通常動作回路、
この通常動作回路の電源立ち上げ時に、該通常動作回路へ動作確認信号を送出する確認信号送出手段、
この確認信号送出手段の送出した動作確認信号による上記通常動作回路の動作結果に基づき上記通常動作回路へ通常動作を指令する指令手段を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
確認信号送出手段は、通常動作回路に接続された複数の動作確認手段へ動作確認信号を送出し、上記複数の動作確認手段による上記通常動作回路の動作結果が良好と判定したとき、当該動作結果を指令手段へ送ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
確認信号送出手段は、通常動作回路から良好な動作結果が得られなかったとき、動作確認手段に対して再度動作確認信号を送出し、上記動作結果が良好となるまで動作確認を行わせることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
動作確認時電源供給され、電源が所定レベルに立ち上がった時点で通常動作が可能となる通常動作回路、
この通常動作回路の電源立ち上げ時に、該通常動作回路へテストデータを送出し、該テストデータの処理結果に基づき上記通常動作回路へ通常動作を指令する指令手段を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
指令手段は、複数のテストデータを順次送出し、全てのテストデータの処理結果が良好なとき、通常動作を指令することを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、間欠的に動作する部分を有するＬＳＩ等の半導体装置に関するものであり、消費電力の削減に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、間欠的に動作する部分を有するＬＳＩ等の半導体装置は、その部分（以下、「通常動作回路」という）について、非動作時は電源を切断し、必要時に電源を投入することにして、消費電力の節約を図っていた。
【０００３】
また、通常動作回路の動作の開始は、通常動作回路の電圧が十分に立ち上がってから行う必要がある。そのような技術として、半導体装置の電源投入時から予め定める時間が経過した時に通常動作を開始させる技術（以下、「第１従来技術」という）や、ＬＳＩ上に設けられたメモリ内部にダミーデータを格納しておき、ＬＳＩの電源投入後に上記メモリから読み出した上記ダミーデータを適当に処理できたか否かで、ＬＳＩ内部の電源が安定的に立ち上がっている状態であることを確認し、通常動作を開始する技術（以下、「第２従来技術」という）があった。なお、第１及び第２従来技術は下記特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０８３００号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、第１の従来技術は、確実に電圧が立ち上がってから通常動作を開始させるため、ある程度の余裕を持たせて通常動作の開始タイミングを設定する必要がある。したがって、通常動作回路は、電圧が立ち上がってから通常動作を開始するまでの時間に余裕が生じ、電力を消費する時間が長くなるという課題がある。
【０００６】
また、第２従来技術は、メモリの電圧がデータを読み出せる程度に立ち上がるまでに時間を要し、通常動作回路の電圧が十分立ち上がった時点で必ずしもメモリの電圧が十分立ち上がっているとは限らない。したがって、通常動作回路は、電圧が立ち上がってからダミーデータが読み出されるまでの時間を要し、電力を消費する時間が長くなるという課題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決するために成されたもので、通常動作回路の電圧が動作可能な程度に立ち上がってから、実際に通常動作を開始するまでの時間を短縮することによって、半導体装置の消費電力を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る半導体装置は、動作開始時電源供給され、電源が所定レベルに立ち上がった時点で通常動作が可能となる通常動作回路、この通常動作回路の電源立ち上げ時に、該通常動作回路へ動作確認信号を送出する確認信号送出手段、この確認信号送出手段の送出した動作確認信号による上記通常動作回路の動作結果に基づき上記通常動作回路へ通常動作を指令する指令手段を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、通常動作回路の電圧が立ち上がっていることを確認してから通常動作回路に動作指令を出力するので、通常動作回路は、電圧が十分立ち上がってから動作を開始するまでの間に余裕を持たせる必要がない。また、通常動作回路の動作指令は、必ず通常動作回路の電圧が立ち上がってから出力されるので、確実に動作を開始させることができる。さらに、確認信号送出手段が通常動作回路の電圧立ち上げ時に通常動作回路へ動作確認信号を送出するので、通常動作回路の電圧が立ち上がった後、指令手段は通常動作回路の通常動作を迅速に開始させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による半導体装置の概略構成を示すブロック図である。図示した半導体装置１は、例えば、その内部を常時電源が供給される領域２と、通常動作に使用する回路を備えた領域３との二つの電源領域に分離して、各領域にそれぞれ個別に電源が供給されるように構成したものである。領域２には動作確認用シーケンサ制御回路（確認信号送出手段）４と確認指示・判定回路（指令手段）６が備えられ、領域３には通常動作用制御回路（通常動作回路）９と複数の動作確認用シーケンサ（動作確認手段）５が備えられ、図１には動作確認用シーケンサ５が五つ備えられたものを例示している。
【００１１】
動作確認用シーケンサ５は、領域３に備えられた通常動作用制御回路９の動作を確認するもので、動作確認対象の回路特性、あるいは用途・構成に適合する機能を有し、各動作確認用シーケンサ５の詳細な構成及びシーケンス内容は、確認対象の回路に応じてそれぞれ異なる。例えば、通常動作用制御回路９の確認対象回路がカウンタである場合には、動作確認用シーケンサ５は、そのカウンタを動作させて所望のタイミングで所望のカウント値が得られることを確認する。なお、領域３に備えられる動作確認用シーケンサ５は、動作を確認する回路に応じた個数が備えられるもので、前述のように五つに限定されるものではない。また、通常動作用制御回路９は、例えば携帯電話機の送信機、受信機、変調器、復調器、符号化器、復号化器等であってもよい。
【００１２】
次に、動作について説明する。
図２は、実施の形態１による半導体装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１による半導体装置１の動作を、図２を用いて説明する。図２に示したものは、確認指示・判定回路６が、通常動作用制御回路９の動作を確認するための指示信号を出力してから、当該通常動作用制御回路９、即ち、半導体装置１が通常動作に至るまでの過程を示している。半導体装置１の領域２は、常時電源が供給され、確認指示・判定回路６及び動作確認用シーケンサ制御回路４が起動している。半導体装置１を通常動作させる電源が投入されると、すでに起動している確認指示・判定回路６は、領域３へ電源供給が開始されたことを検知して、領域３の通常動作用制御回路９の動作を確認するように、動作確認用シーケンサ制御回路４へ指示信号を出力する（ステップＳＴ１）。この指示信号を入力した動作確認用シーケンサ制御回路４は、動作確認信号を領域３に備えられた各動作確認用シーケンサ５へ出力する（ステップＳＴ２）。動作確認信号を入力した動作確認用シーケンサ５は、領域３の通常動作用制御回路９の動作確認を行うシーケンス処理を開始する（ステップＳＴ３）。
【００１３】
各動作確認用シーケンサ５は、通常動作用制御回路９に対して所定の各シーケンス処理による確認処理を行い、当該回路の動作を確認して、その結果を示す信号を生成し、領域２の動作確認用シーケンサ制御回路４へ出力する。動作確認用シーケンサ制御回路４は、全ての動作確認用シーケンサ５から入力した確認結果が「良好」か、あるいは否かを判定する（ステップＳＴ４）。動作確認用シーケンサ制御回路４は、全ての動作確認の結果が「良好」を示していると判定した場合、即ち、領域３に備えられた動作確認対象の全ての回路が正常に動作することを確認したとき、当該内容の判定結果を確認指示・判定回路６へ返送する（ステップＳＴ５）。また、ステップＳＴ４において、一つでも動作確認対象の回路が正常に動作することを確認できなかった場合は、ステップＳＴ２の過程へ戻り、動作確認用シーケンサ制御回路４は、再度その正常な動作が確認できなかった回路を担当する動作確認用シーケンサ５に対して確認指示信号を出力し、動作確認結果が「良好」と判定されるまでステップＳＴ２〜ＳＴ４の過程を繰り返す。
【００１４】
確認指示・判定回路６は、動作確認用シーケンサ制御回路４から入力した判定結果から、領域３の電源が立ち上がっていると判定すると、通常動作を行うように通常動作用制御回路９へ指令を送る。例えば、領域３の電源が立ち上がっていると判定した確認指示・判定回路６は、動作確認用シーケンサ５が通常動作用制御回路９を成す各回路の動作処理の障害とならないように、これらの回路から動作確認用シーケンサ５が電気的に回路上で切り離されるように各制御信号の出力や所定のパラメータ等の設定を行う。このようにして通常動作へ制御を移行し（ステップＳＴ６）、通常動作用制御回路９、即ち半導体装置１の通常動作を開始する（ステップＳＴ７）。
【００１５】
なお、領域２に備えられた動作確認用シーケンサ制御回路４及び確認指示・判定回路６は、半導体装置１の外部に備えられても同様な作用効果が得られる。また、動作確認用シーケンサ制御回路４を領域３に備えても同様な作用効果が得られる。また、ここでは内部を二つの電源領域に分離して構成された半導体装置１について説明したが、三つ以上の電源領域に分離して各領域に個別の電源が供給されるように半導体装置を構成し、常時電源が供給されている領域に、図１に示した領域２のように動作確認用シーケンサ制御回路４と確認指示・判定回路６とを備え、当該半導体装置に電源が投入されると電源供給が開始される各領域に備えられた各回路の動作確認を行うようにしても同様な作用効果が得られる。
【００１６】
以上のように、実施の形態１によれば、通常動作用制御回路９への供給電圧が立ち上がっていることを確認指示・判定回路６が確認したとき、動作指令を通常動作用制御回路９へ出力するようにしたので、供給電圧が十分立ち上がってから通常動作用制御回路９が動作を開始するまでの間に余裕を持たせる必要がないという効果がある。
【００１７】
また、確認指示・判定回路６は、通常動作用制御回路９への動作指令を、必ず通常動作用制御回路９への供給電圧が立ち上がってから出力するようにしたので、通常動作用制御回路９の動作を確実に開始させることができるという効果がある。
【００１８】
さらに、動作確認用シーケンサ制御回路４が、通常動作用制御回路９の供給電圧立ち上げ時に通常動作用制御回路９へ動作確認信号を送出するようにしたので、通常動作用制御回路９の電圧が立ち上がった後、確認指示・判定回路６は、通常動作用制御回路９の通常動作を迅速に開始させることができるという効果がある。
【００１９】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による半導体装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図３に示した半導体装置１ａは、常時電源が供給されている領域２にプロセッサ等から成るメモリ制御回路（指令手段）７と複数のテストデータ等を格納するメモリ８とを備える。また、半導体装置１ａへの電源投入によって電源が供給される領域３には、半導体装置１ａが通常動作を行う場合に各処理を行う通常動作用制御回路９が備えられる。通常動作用制御回路９は、例えばカウンタ、セレクタなどのデジタル回路、またはアナログ回路から成る。なお、ここでは説明を簡単にするため、通常動作用制御回路９を一つのブロックとして図示しているが、実施の形態１で説明したものと同様なもので、上記カウンタなどの通常動作で用いる回路を複数備えたものでもよい。
【００２０】
次に、動作について説明する。
図４は、実施の形態２による半導体装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２による半導体装置１ａの動作を、図４を用いて説明する。図４に示したものは、メモリ制御回路７が、通常動作用制御回路９の動作を確認する指示信号を出力してから、当該半導体装置１ａが通常動作に至るまでの過程を示している。メモリ８には、予め動作確認に使用するテストデータを格納しておく。常に電源が供給されている領域２のメモリ制御回路７は、メモリ８からテストデータを読み出すことが可能な状態で待機している。半導体装置１ａに通常動作を行う電源が投入されると、図３には図示を省略した半導体装置１ａ内部に備えられた電源投入指令部が、電源供給が開始された領域３の通常動作用制御回路９へ指令信号を出力し、通常動作用制御回路９を起動させる。また、電源投入指令部は、この指令信号を領域２のメモリ制御回路７へ同時に出力する。メモリ制御回路７は、この指令信号を入力することにより、領域３に電源が投入されたことを検知する（ステップＳＴ１０）。メモリ制御回路７は、領域３に電源供給が開始されたことを検知すると、メモリ８から所定のテストデータを読み出し（ステップＳＴ１１）、このテストデータを処理するように通常動作用制御回路９へ動作指示を与え、所定の動作を行わせる（ステップＳＴ１２）。
【００２１】
メモリ制御回路７は、通常動作用制御回路９からの応答、即ち通常動作用制御回路９からテストデータの処理結果を入力し、この処理結果から通常動作用制御回路９の動作が良好か否かを判定する（ステップＳＴ１３）。予め期待されている所定の結果が得られなかった場合は、通常動作用制御回路９が十分に起動していないと考えられることから、再びステップＳＴ１２の過程へ戻り、メモリ制御回路７は、このテストデータを処理するように通常動作用制御次回路９へ動作指示を行う。
【００２２】
メモリ制御回路７は、通常動作用制御回路９に複数の異なるテストデータを通常動作用制御回路９に実行させ、動作確認を行うものである。ステップＳＴ１３において、予め期待されている所定の結果が通知された場合には、最終の動作確認か否かを判定する（ステップＳＴ１４）。メモリ制御回路７は、通常動作用制御回路９にテストデータを与えたとき、どのテストデータを処理させかを認識することから、所定の複数のテストデータを処理させたか否かをステップＳＴ１４にて判定する。まだ処理させていないテストデータがある場合には、ステップＳＴ１１の過程に戻り、まだ処理させていないテストデータをメモリ８から読み出し、ステップＳＴ１１からステップＳＴ１４の過程を繰り返し、所定の複数のテストデータを通常動作用制御回路９に処理させる。ステップＳＴ１４において、メモリ制御回路７は、最後のテストデータを通常動作用制御回路９に実行させたことを確認すると、通常動作用制御回路９に対して通常動作を開始するように動作指令を出力する。詳しくは、メモリ制御回路７が、通常動作を行うときの所定の操作が可能な状態に通常動作用制御回路９を設定する（ステップＳＴ１５）。通常動作用制御回路９は通常動作を開始し（ステップＳＴ１６）、前述の操作が行われることにより、半導体装置１ａが当該操作に基づいた通常動作を開始する。
【００２３】
なお、半導体装置１ａの領域２に備えられたメモリ制御回路７及びメモリ８は、半導体装置１ａの外部に備えられた構成でも同様な作用効果が得られる。また、領域２に備えられたメモリ制御回路７及びメモリ８を領域３に備えた構成としたときにも、半導体装置１ａに電源が投入されてから通常動作を開始するまでの時間は、上述の半導体装置１ａに比べて短縮できないが、半導体装置の通常動作で用いられる各回路の動作の是非を確認することができる。
【００２４】
また、通常動作用制御回路９の各要所に図１に示した動作確認用シーケンサ５を組み込んで構成し、動作確認用シーケンサ５を用いて通常動作用制御回路９の動作をシーケンス制御により確認して、領域３に電源が供給されたことを確認するようにしてもよい。また、ここでは実施の形態１の説明と同様に内部を二つの電源領域に分離して構成された半導体装置１ａについて説明したが、三つ以上の電源領域に内部を分離して各領域に個別の電源を供給し、常時電源が供給される領域にメモリ制御回路７及びメモリ８を備えて構成した半導体装置でも同様な作用効果が得られる。
【００２５】
以上のように、実施の形態２によれば、メモリ制御回路７が、通常動作用制御回路９にテストデータを処理させ、その処理結果から通常動作用制御回路９が動作可能か否かを判定し、動作可能であれば通常動作用制御回路９に動作指令を出力するようにしたので、供給電圧が十分立ち上がってから通常動作用制御回路９が動作を開始するまでの間に余裕を持たせる必要がないという効果がある。
【００２６】
また、メモリ制御回路７は、通常動作用制御回路９への動作指令を、必ず通常動作用制御回路９への供給電圧が立ち上がってから出力するようにしたので、通常動作用制御回路９の動作を確実に開始させることができるという効果がある。
【００２７】
さらに、メモリ制御回路７が、通常動作用制御回路９の供給電圧立ち上げ時に通常動作用制御回路９へテストデータを送出するようにしたので、通常動作用制御回路９の電圧が立ち上がった後、メモリ制御回路７は、通常動作用制御回路９の通常動作を迅速に開始させることができるという効果がある。
【００２８】
また、通常動作用制御回路９の動作を確認する動作確認手段を備えることなく電源立ち上げを確認することができ、半導体装置１ａの構成を簡素にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１による半導体装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１による半導体装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２による半導体装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２による半導体装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１，１ａ  半導体装置、２，３  領域、４  動作確認用シーケンサ制御回路（確認信号送出手段）、５  動作確認用シーケンサ（動作確認手段）、６  確認指示・判定回路（指令手段）、７  メモリ制御回路（指令手段）、８  メモリ、９  通常動作用制御回路（通常動作回路）。
【図１】
2005129187.tif 000003
【図２】
2005129187.tif 000004
【図３】
2005129187.tif 000005
【図４】
2005129187.tif 000006